تأثير متغيرات فتحات تدفق الهواء على سرعة الهواء الطبيعي الداخلي کأداة لتقليل العدوى بفيروس COVID-19

نوع المستند : المقالة الأصلية

المؤلف

الانشاءات المدنية والعمارية کلية التعليم الصناعى - جامعة السويس - السويس - مصر

المستخلص

أثر فيروس کورونا (COVID-19) على نمط حياة الإنسان اليومي وايضا بطئ الاقتصاد العالمي لجميع البلدان. لقد أصاب هذا الوباء آلاف الأشخاص ، واصبحوا اما مرضى يقيمون في المستشفيات أو يقتلون بسبب انتشار هذا المرض. لقد أجبرت هذه العدوى الفيروسية الناس على البقاء في المنزل غالبية الوقت ، والقيام بمعظم متطلبات الحياة من المنزل ، مثل العمل والتعليم والتسوق وما إلى ذلک ، وبالتالي فإن المهمة الرئيسية للمهندسين المعماريين في الوقت الحاضر هي تحسين جودة البيئة في الفراغات المعمارية المختلفة لمساعدة المستخدمين على القيام باحتياجاتهم ومن ناحية أخرى لحمايتهم من هذا الفيروس.
يعتبر تحقيق التهوية الطبيعية من أهم الأدوات التي تساعد على تحسين جودة الهواء وبالتالي توفير مساحات صحية لتقليل العدوى الفيروسية. يلعب التصميم الجيد لفتحات دخول الهواء الدور الرئيسي في تحقيق البيئة الصحية المذکورة. لذلک ، تقدم هذه الورقة تقييمًا تفصيليًا لتأثير متغيرات فتحات المدخل على أداء التهوية لمبنى معزول في منطقة واحدة. ويعتمد التقييم على سرعة تدفق الهواء المستحث.
يتم إجراء محاکاة عالية الدقة مقترنة ثلاثية الأبعاد لـ Autodesk CFD للتهوية العابرة من الفتحات مختلفة الشکل (شکل مستطيل ومربع) ؛ زاوية الميل للبناء (0 ، 15 ، 30 ، 45 ، 60 ، 75 و 90 درجة) ؛ نسبة الجدار إلى الأرض (WFR) (10 ، 15 ، 20٪) ونسبة الجدار إلى الجدار (WWR) (20 ، 25 ، 30٪) لفتحات المدخل.
أظهرت النتائج أن استخدام شکل نافذة مستطيل مقرونًا بزاوية ميل المبنى 0 درجة و WWR 30٪ يمثل نسبة التهوية القصوى داخل المبنى ، بينما يمثل شکل النافذة المربعة سرعة تدفق هواء أقل من الشکل المستطيل لنفس مساحة النافذة وزاوية ميل المبنى و WFR و WWR. بالإضافة إلى ذلک ، فإن تأثير شکل النافذة على التغيير في سرعة تدفق الهواء للمباني ذات زاوية ميل أکبر من أو يساوي 60 درجة ، يکون صغيرًا جدًا بحيث يمکن تجاهله.

الكلمات الرئيسية

الموضوعات الرئيسية


  1.  

    1. References
    • Amato, Alex. “An investigation of the potential for natural ventilation and building orientation to achieve thermal comfort in warm and humid climates.” Solar Energy 83 (2009): 389-399.
    • Artmann, Nikolai. Manz, Heinrich. Heiselberg, Per. “Climatic potential for passive cooling of buildings by night-time ventilation in Europe.” Applied Energy 84,2 (2007): 187-201
    • Atkinson, James. Chartier, Yves. Lúcia, Carmen. Silva, Pessoa-. Jensen, Paul. Li, Yuguo. and Seto, Wing-Hong. Natural ventilation for infection control in health-care settings. New York: World Health Organization, 2009.
    • Autodesk. “Computational fluid dynamics simulation software.” Autodesk CFD. https://www.autodesk.com/products/cfd/overview#:~:text=Autodesk%20CFD%20is%20a%20computational,into%20fluid%20flow%20design%20performance. (Accessed 21/7/2020)
    • Bokalders, Varis and Block, Maria, The Whole Building Handbook: How to Design Healthy, Efficient and Sustainable Buildings. London: Sterling, VA: Earthscan, 2010.
    • Chuan, Tan. “Experts suggest fresh air; ventilation may avert Coronavirus infection.” Healthworld.com. https://health.economictimes.indiatimes.com/news/diagnostics/experts-suggest-fresh-air-ventilation-may-avert-coronavirus-infection/74078415 (Accessed 21/7/2020)
    • CIBSE. Natural Ventilation in Non-Domestic Buildings. London: CIBSE Application Manual AM10 CIBSE Publications, 2007.
    • Connor, Steven, Building Breathing Space - in Monika Bakke (ed.), Going Aerial: Air, Art, Architecture. Maastricht: Jan van Eyck Academie, 2006.
    • Da Silav, Manuel. “Webnar: How to operate and use building services during the COVID-19 crisis.” REMARS. https://remars.co.uk/webinar-how-to-operate-and-use-building-services-during-the-covid-19-crisis/ (Accessed 21/7/2020)
    • Dehghan, A.A.; Esfeh, M.K.; Manshadi, M.D. “Natural ventilation characteristics of one-sided wind catchers: Experimental and analytical evaluation.” Energy and Buildings 61 (2013): 366–377.
    • Lomas, Kevin. “Architectural design of an advanced naturally ventilated building form.”, Energy and Buildings. 39 (2007): 166-181
    • Masood, O. A., Guirguisb, N.M., Abdelhady, M. I., Fahmi, A. A. “Windows Factors Impact on Air Speed and Quality Inside Architectural Spaces." International Journal of Applied Engineering Research 13, 15 (2018): 12146-12156.
    • Passe, Ulrike. Battaglia, Francine. Designing Spaces for Natural Ventilation. New York:  Taylor & Francis, 2015.
    • Pathirana, Shakila. Rodrigo, Asanka. Halwatura, Rangika. “Effect of building shape, orientation, window to wall ratios and zones on energy efficiency and thermal comfort of naturally ventilated houses in tropical climate.” International Journal of Energy and Environmental Engineering 10 (2019): 107–120.
    • Stavrakakis, G.M., Koukou, M.K., Vrachopoulos, M.Gr., Markatos, N.C., Natural cross-ventilation in buildings: building-scale experiments, numerical simulation and thermal comfort evaluation, Energy Build. 40 (2008) 1666–1681
    • Stavrakakis, G.M., Zervas, P.L., Sarimveis, H., Markatos, N.C., Development of a computational tool to quantify architectural-design effects on thermal comfort in naturally ventilated rural houses, Build. Environ. 45 (2010) 65–80
    • Stavrakakis, George. Zervas, P. Sarimveis H., Markatos, N.C. “Optimization of window-openings design for thermal comfort in naturally ventilated buildings.” Applied Mathematical Modelling 36, 1, (2012): 193-211.
    • Stoakes, Preston. Passe, Ulrike. Battaglia, Francine. “Predicting Natural Ventilation Flows in Whole Buildings. Part 2: The Esherick House.” Building Simulation 4,4 (2011): 50-75  
    • World Health Organization (WHO) https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/advice-for-public (Accessed 20/7/2020)

    ·         ASHRAE, “Climate Data Center,” Coronavirus (COVID-19) Response Resources from ASHRAE and Others. https://www.ashrae.org (accessed 5/20/2014).

    ·         Thorpe, David. “How ventilation controls can affect the spread of COVID-19.” The Fifth Estate. https://www.thefifthestate.com.au/innovation/commercial/how-ventilation-controls-can-affect-the-spread-of-covid-19/ (Accessed 21/7/2020)